قابليت استفاده از داده‌هاي ماهواره IRS-P6LISS-III براي تعيين خاك‌هاي آلوده به روي

Capability of ‌IRS-P6 LISS III Data for Detecting Zinc Polluted Soils

به‌منظور ارزيابي تاثير ذرات آلوده خاك بر سلامتي انساني، اطلاع از اندازه ذرات خاك اهميت فراواني دارد زيرا ذرات آلوده جزو آلاينده‌‌ها قلمداد مي‌شوند و انتقال آنها به‌وسيله آب و باد تحت تاثير اندازه آنهاست. با توجه به هزينه‌‌هاي بالاي نمونه‌برداري و تجزيه‌هاي آزمايشگاهي خاك‌ها، استفاده از فناوري‌هاي جديد نظير اسپكتروفتومتري و سنجش از دور به تسريع و تسهيل تعيين ريسك آلودگي خاك‌ها كمك مي‌كند. پژوهش حاضر با هدف تعيين پراكنش مكاني غلظت روي در كلاس‌هاي اندازه‌اي ذرات خاك با استفاده از انعكاس ثبت‌شده از ماهواره IRS-LISS III در جنوب شهر اصفهان صورت گرفته است. براي تحقق اين هدف، 100 نمونه مركب خاك سطحي به طور تصادفي از منطقه جمع‌آوري شد. نمونه‌ها در هوا خشك شدند و كلاس‌هاي اندازه‌اي ذرات خاك 5500-250، 250-125، 125-75، 75-50 و 50 < ميكرون بعد از پراكنده كردن كل خاك با استفاده از دستگاه التراسونيك و الك‌هاي مناسب تعيين شدند. غلظت كل روي پس از هضم مرطوب نمونه‌ها در اسيدنيتريك به كمك دستگاه جذب اتمي اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه با كاهش اندازه ذرات خاك غلظت روي افزايش مي‌يابد. بين ميزان انعكاس‌هاي طيفي خاك در باندهاي مريي و مادون قرمز نزديك ماهواره IRS-LISS III و غلظت روي در كلاس‌هاي اندازه‌اي ذرات خاك همبستگي معني‌دار و منفي وجود دارد. مدل‌هاي رگرسيون چندمتغيره گام به گام براي بررسي امكان تخمين غلظت روي در كلاس‌هاي ذرات خاك به كمك داده‌هاي باندهاي ماهواره‌اي تشكيل شدند و پراكنش مكاني غلظت روي در كلاس‌هاي ذرات خاك به كمك معادلات رگرسيون چندگانه گام به گام پهنه‌بندي گرديد. نتايج نشان داد كه امكان تخمين روي تا محدوده‌اي از غلظت به كمك داده‌هاي ماهواره‌اي امكان‌پذير است، به‌طوري كه در كلاس‌هاي اندازه‌اي 2000 < ، 75-50، 50 < ميكرون در غلظت‌هاي كمتر از 400 ميلي‌گرم بر كيلوگرم ميزان رويِ اندازه‌گيري‌شده و برآورد‌شده نزديك خط 1:1 قرار دارند كه نشانه دقت بيشتر معادلات براي تخمين روي در غلظت‌هاي پايين است. همچنين غلظت فلزات سنگين در همه كلاس‌هاي اندازه‌اي ذرات خاك در نزديكي معادن حداكثر است و با افزايش فاصله از معادن كاهش مي‌يابد.

Abstract To evaluate the impacts of polluted soils on human health, it is important to understand the of soil particle size distribution. Polluted soil particles are considered as pollutants and their transportation by water and wind depends on particle size. Applying the of new techniques such as spectrophotometry and remote sensing which enhance feasibility and swift determination of soils pollution risk could be useful due to high costs of soil sampling and laboratory measurements. This research has been carried out to determine spatial distribution of zinc concentration in soil particle size classes using IRS-LISS III reflectance in Southern Isfahan city. There fore, 100 compound soil surface samples have been collected randomly through the area. The samples have been air - dried and soil particle size classes 250-500, 125-250, 75-125, 50-75 and < 50 ?m have been determined, using appropriate sieves after dispersion the bulk soil samples by ultrasonic apparatus. Total Zn concentration has been measured using Atomic Absorption Spectrophotometer after wet digestion of samples in acid nitric. Results showed that concentration of Zn increases by decreasing soil particle size. Significant negative correlation coefficients have been found between Zn concentration in soil particle size classes and soil spectral reflectance in visible and near infrared bands of IRS-LISS III satellite. Stepwise multiple regression models have been used for estimating Zn concentration in soil particle classes through satellite data and spatial distribution of Zn concentration in soil particle size classes were mapped using stepwise multiple regression equations. Results showed possible estimation of Zn concentration to certain ranges of concentrations using multiple regression models and satellite data so that in size classes < 2000, 50-75 and < 50 ?m concentrations lower than 400 mg kg-1, measured and estimated Zn concentrations are closed to 1:1 line. This is an indication of higher precision in estimating Zn-concentration at lower concentrations. The results also indicated increments of Zn concentration in all soil particle size classes by approaching to the mines. Keywords: Soil pollution, Reflectance, Zn, IRS-LISS III, Remote sensing.